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[건설 R&D 진화②GS건설 ] 아파트·빌딩에 ‘스마트 腦’를 이식했다최적 에너지 효율 ‘마이크로 그리드’ 상용화… 그린 건자재 보급도 앞장

(사진=이코노믹리뷰 송원제 기자)


GS건설(대표 허명수)은 건설 R&D(연구-개발) 부문에 높은 관심을 기울이고 있다. 건설업계가 주택 외에도 플랜트, 토목 공사 등 다방면에서 국내외 시장을 공략하기 위해 차별화된 R&D 기술은 필수다.

이에 GS건설은 지난 2006년부터 경기도 용인시의 2만174평 부지에 기술연구소를 별도 운영하고 있다. 연구원 60명이 상주하는 기술연구소는 수풀과 나무 등 녹음이 어우러진 자연 속에 구현된 공간이다.

연구원들의 창의력을 증진시킬 목적으로 다양한 연구동과 기숙사, 편의시설 등이 최적의 조건 하에 갖춰져 눈길을 끈다. 이처럼 최적화된 설비, 연구원, 자연환경 3요소가 만나 GS건설의 고유한 R&D 기술을 창출해냈다. GS건설이 보유한 몇 가지 특화된 기술들은 우리 건축 환경을 변화시키기에 충분하다.


전력 수급 자체 조절 컨트롤타워

대다수의 연구원들이 밀집해 있는 본관 연구동은 1층에 환경실험동을 갖춰 공기 질이나 수질 환경과 관련된 실험과 연구를 수행한다.

클린룸 실험동은 첨단 반도체 공장이나 디스플레이 공장에서 생산을 담당하는 클린룸을 청정하게 운영할 방법을 모색한다. 이곳은 세계 최대 규모를 자랑하며 각종 실험장비를 갖춰 최적의 기술을 구현하고 있다.

또 주거환경 실험동은 실제 아파트를 복원해 놓은 곳으로, GS건설의 고유 브랜드인 자이에 적용되었거나 적용될 기술을 실험하는 공간이다. 아파트 입주민들에게 깨끗하고 안전한 첨단 주거공간을 제공하기 위해 실내공기 질 개선 기술, 층간 소음 방지 기술 등 신공법 개발에 주력하고 있다.

재료실험동은 고성능 콘크리트, 건설신소재 등 재료와 관련된 제주, 설계, 시공기술 개발과 지열, 태양광발전 등 신재생에너지 적용 기술을 연구하는 공간으로써 기능한다.

가장 눈에 띄는 공간은 연구원들이 거주하는 기숙사동으로, GS건설의 야심작인 ‘마이크로 그리드(Micro grid)’ 기술이 실제로 구현되어 있다. 아파트에 바로 적용하기에 앞서 직접 연구원들이 생활하는 공간에서 에너지 효율을 실험하며 오류를 즉시 수정하고 효과적인 기술을 완성하기 위해 설계됐다.

이 건물은 전력 저장 장치를 적용해 효율적인 전력 사용이 가능하도록 한 국내 최초의 마이크로 그리드 건물이다. 마이크로 그리드는 오피스빌딩, 아파트단지 등 소규모 지역에서 분산 발전을 통해 생산된 전력과 열에너지를 IT기술을 활용해 최적화한 것을 말한다.

기술연구소의 안명호 신도시연구팀 선임연구원에 따르면 마이크로 그리드는 스마트 그리드 기술이 구현된 기반에서 실현될 수 있다. 스마트 그리드 기반에서는 태양광, 풍력, 소수력 등이 분산 발전으로 에너지를 생성하는데, 발전량이 기후나 기타 여건에 따라 변하기 쉽다.

전력을 소비하는 수요자도 전력 사용량이 시간대에 따라 다르기 때문에 공급되는 전력과 수요 전력을 잘 조절할 필요가 있다. 이 역할을 해 줄 컨트롤 타워가 바로 마이크로 그리드다.

연구소의 기숙사동 옥상에는 태양광 발전을 위한 태양광 패널이 설치되어 있고, 기숙사동 주변에는 풍력 발전기가 가동되며 직접 에너지를 생산하고 있다. 또 지하에는 5KW의 연료 전지가 구비되어 있어 열과 전기를 동시에 생산하는 소형 열병합의 기능을 하고 있다.

마이크로 그리드는 가정에서 전력을 많이 사용하지 않는 낮 시간에 전기를 저장해 두었다가, 전력을 많이 사용하는 밤 시간대에 저장된 전기를 사용하는 것을 가능케 한다. 이 기술이 일반화되면 지금은 시간대별로 동일한 전기 요금이 사용량에 따라 실시간으로 변동될 가능성도 있다.

(사진=이코노믹리뷰 송원제 기자)


CO2 발생 줄인 콘크리트 독자 개발

그린 콘크리트(Green Concrete) 또한 미래 주택에서 건축 소재로 활용될 예정이다. 그린 콘크리트는 시멘트 사용량 감소를 통해 이산화탄소 방출량을 줄이는데 기여한다. 시멘트에서는 전 세계 이산화탄소 발생량의 7%에 해당하는 이산화탄소가 방출되는 것으로 알려졌다.

이에 기술연구소는 기존 콘크리트가 시멘트를 100% 사용해오던 것과 대비, 시멘트 비중을 20%로 대폭 줄였다. 그린 콘크리트는 시멘트를 적게 사용하더라도 강도 발현 정도는 일반 콘크리트와 크게 다르지 않도록 보완하는 과정을 마치면 본격적으로 시중에 있는 구조물에 적용될 예정이다.

연구소 측은 그린 콘크리트를 반포자이 아파트 3410세대에 적용할 경우 아반떼 차량 4만대가 1년간 발생시키는 이산화탄소량 저감 효과와, 여의도 면적의 17.4배에 달하는 산림을 조성한 것과 같은 효과가 나타난다고 밝혔다. 온실가스 저감에 크게 기여한다는 점에서 그린 콘크리트는 GS건설이 지속적으로 확대 보급할 효자 기술로도 평가되고 있다.

연구소 측은 올해 안에 자체 단열 성능을 가진 콘크리트를 개발할 계획이다. 현재 콘크리트의 열전도율을 낮추기 위한 연구에 매진하는 까닭이다.

연구소의 주거환경실험동에서 아파트 모형에 적용되고 있는 기술 중 대기전력 차단 스위치는 대기전력을 절약하는 효과를 내기 위해 고안됐다. 전등 및 전열기구가 사용되지 않는 시간에 자동으로 전력을 차단하는 스위치가 상용화되면 전기요금도 절감될 전망이다.

또 실험동에 적용중인 고효율 이중 창호는 일반 복층 유리에 비해 뛰어난 단열 성능을 자랑한다. 벽면에 사용되는 슈퍼 외단열재는 내단열에서 발생하는 열교 현상(건축물의 틈으로 열이 빠져나가는 현상)을 방지하고 외벽 두께를 최소화하는 효과를 낼 전망이다.

이미 GS건설이 자이 아파트에 적용한 기술도 주목할 만하다. 인천 청라자이에는 지열시스템, 태양광을 이용한 태양광미디어파고라 등 다양한 에너지 절감 기술이 적용됐다.

지열시스템은 지열히트펌프를 통해 가동된다. 지열히트펌프는 지하에 물을 저장했다가 겨울에 데워서 온수로 사용하며 여름에는 차가운 물을 끌어들여 사용하도록 한 장치다. 단순한 냉·온수 공급 외에도 건물 전체의 냉각과 난방 기능을 돕는다.

또 경기 고양시의 일산자이는 국내 최초로 아파트 단지 안에 전기자동차를 도입했다. 이 전기자동차는 단지별로 지하주차장에 배치돼 노약자, 어린이의 단지 내 이동 및 대형 짐 운반을 위해 쓰이고 있다.

백가혜 기자 lita@asiae.co.kr


백가혜 기자  |  lita@econovill.com  |  승인 2011.03.18  07:18:16
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